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2021 年度 実績報告書

イネの腋芽幹細胞の新生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16160
研究機関広島大学

研究代表者

田中 若奈  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (10725245)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード腋芽幹細胞 / 腋芽メリステム / イネ / ブランチ / 分げつ
研究実績の概要

D-type cyclin (CYCD) は、シロイヌナズナの様々な発生現象に関与していることが報告されていた。シロイヌナズナの 10個の CYCD のうち、CYCD3 サブグループに属する3つの CYCD は、ブランチ形成やシュート頂メリステム活性制御において重要な働きをしている(Dewitte et al., 2007)。イネにおいては、CYCD3 サブグループには OsCYCD3;1 のみが存在していることが知られていたものの、発生における機能については未解明であった。今年度は、この OsCYCD3;1 の機能解明を目指して研究を実施した。
まず、OsCYCD3;1 の時空間的な発現パターンを解析した。その結果、OsCYCD3;1 は、腋芽メリステムの予定領域において発現を開始し、完成した腋芽メリステムと葉原基において発現していた。この結果から、OsCYCD3;1 が、腋芽形成に関与している可能性が示唆された。次に、CRISPR/Cas9 によって、oscycd3;1 機能欠損変異体を作出し、表現型を解析した。その結果、野生型と比較して、有意にブランチ数が減少することが判明した。切片作製により腋芽を観察したところ、oscycd3;1 の腋芽メリステムは、野生型のものと比較して、サイズが小さかったり、形が歪であることが明らかになった。また、これら異常は、oscycd3;1 の腋芽形成過程の段階から観察されることが判明した。oscycd3;1 では、腋芽メリステムの活性が正常に維持されておらず、それが原因で、ブランチ数が減少すると考えられた。
以上の研究によって、OsCYCD3;1 は、腋芽メリステム(幹細胞)の活性制御に重要な働きをしていることが明らかになり、本成果を Journal of Plant Physiology 誌に発表した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] D-type cyclin OsCYCD3;1 is involved in the maintenance of meristem activity to regulate branch formation in rice2022

    • 著者名/発表者名
      Ami Ohyama, Rumi Tominaga, Taiyo Toriba, Wakana Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Plant Physiology

      巻: 270 ページ: 153634

    • DOI

      10.1016/j.jplph.2022.153634

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flower meristem maintenance by TILLERS ABSENT 1 is essential for ovule development in rice2021

    • 著者名/発表者名
      Wakana Tanaka, Suzuha Ohmori, Naoto Kawakami, Hiro-Yuki Hirano
    • 雑誌名

      Development

      巻: 148 ページ: dev199932

    • DOI

      10.1242/dev.199932

    • 査読あり
  • [雑誌論文] イネの分げつ形成を開始する遺伝的しくみ2021

    • 著者名/発表者名
      田中若奈
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 5 ページ: 44-48

  • [学会発表] イネの TAB1 遺伝子は花メリステム維持を通じて胚珠形成を促している2022

    • 著者名/発表者名
      田中若奈、大森涼葉、川上直人、平野博之
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] Genetic mechanism and significance of stem cell maintenance in rice flower development2021

    • 著者名/発表者名
      Wakana Tanaka, Suzuha Ohmori, Chie Suzuki, Naoto Kawakami, Hiro-Yuki Hirano
    • 学会等名
      The 85th Annual Meeting of the Botanical Society of Japan
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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